Analýza tepelných vlastností synchronního stroje
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
V této práci bude provedena analýza tepelných vlastností synchronního stroje v programu Ansys Workbench na zjednodušeném modelu synchronního trakčního motoru. Nejprve se provede teplotní analýza bez chlazení, následně analýza proudění vzduchu a nakonec teplotní analýza s chlazením pro otáčky ventilátoru 1500 min-1 a 3000 min-1. V druhém bodě bude popsán princip, konstrukce a ztráty vzniklé na synchronním stroji. Třetí kapitola bude popisovat pojmy jako teplo, teplota, přenos tepla, druhy šíření tepla, měrná tepelná kapacita, emisivita a tepelná vodivost. Ve čtvrté kapitole dojde k seznámení s programem Ansys Workbench, s metodou konečných prvků a s Ansys CFX. V páté kapitole bude popsán postup, jak provést teplotní analýzu bez chlazení na vytvořeném modelu motoru. V šesté kapitole bude popsán postup, jak provést analýzu proudění vzduchu na vytvořeném modelu motoru. Analýza proudění bude provedena pro otáčky ventilátoru 1500 min-1 a 3000 min-1. V sedmé kapitole budou porovnány výsledky proudění vzduchu a tlakového pole v modelu motoru. V osmé kapitole bude provedena teplotní analýza s chlazením pro otáčky ventilátoru 1500 min-1 a 3000 min-1 na vytvořeném modelu motoru. V deváté kapitole se porovnají výsledky teplot a tepelných toků získaných z teplotní analýzy bez chlazení, s chlazením při otáčkách ventilátoru 1500 min-1 a 3000 min-1 pro stálý chod s plnými ztrátami, polovičními ztrátami a pro přerušovaný chod s plnými ztrátami po dobu 9000 sekund (2 hodiny 30 minut).
In this Master´s thesis will be performed an analysis of thermal properties of synchronous machines in the program Ansys Workbench on a simplified model of synchronous traction motor. In the first section will be performed thermal analysis without cooling followed by analysis of air flow and finally thermal analysis with cooling for fan speed 1500 min-1 and 3000 min-1. The second section will describe the principle, construction and losses on the synchronous machine. The third chapter will describe concepts such as heat, temperature, heat transfer, types of the heat transfer, specific heat capacity, emisivity and thermal conductivity. The fourth chapter will introduce the program Ansys Workbench, finite element method and Ansys CFX. In the fifth chapter will be described how to perform thermal analysis on the created model of motor. The sixth chapter will describe how to analyze the air flow of the created model of motor. The flow analysis will be performed for fan speed 1500 min-1 and 3000 min-1. In the seventh chapter will be compared the results of the air flow and pressure field in the motor model. In the eighth chapter will be performed a thermal analyzis on the created motor model with cooling for fan speed 1500 min-1 and 3000 min-1. The nineth chapter will compare the results of temperatures and heat fluxes obtained from the thermal analysis witnout cooling, with cooling for fan speed 1500 min-1 and 3000 min-1 for full losses, half losses of continous running, and full losses of interrupt running for 9000 seconds (2 hours 30 minutes).
In this Master´s thesis will be performed an analysis of thermal properties of synchronous machines in the program Ansys Workbench on a simplified model of synchronous traction motor. In the first section will be performed thermal analysis without cooling followed by analysis of air flow and finally thermal analysis with cooling for fan speed 1500 min-1 and 3000 min-1. The second section will describe the principle, construction and losses on the synchronous machine. The third chapter will describe concepts such as heat, temperature, heat transfer, types of the heat transfer, specific heat capacity, emisivity and thermal conductivity. The fourth chapter will introduce the program Ansys Workbench, finite element method and Ansys CFX. In the fifth chapter will be described how to perform thermal analysis on the created model of motor. The sixth chapter will describe how to analyze the air flow of the created model of motor. The flow analysis will be performed for fan speed 1500 min-1 and 3000 min-1. In the seventh chapter will be compared the results of the air flow and pressure field in the motor model. In the eighth chapter will be performed a thermal analyzis on the created motor model with cooling for fan speed 1500 min-1 and 3000 min-1. The nineth chapter will compare the results of temperatures and heat fluxes obtained from the thermal analysis witnout cooling, with cooling for fan speed 1500 min-1 and 3000 min-1 for full losses, half losses of continous running, and full losses of interrupt running for 9000 seconds (2 hours 30 minutes).
Description
Citation
PASZEK, M. Analýza tepelných vlastností synchronního stroje [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Silnoproudá elektrotechnika a výkonová elektronika
Comittee
doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. (předseda)
prof. Ing. Vítězslav Hájek, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Bohumil Klíma, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Havelka (člen)
doc. Ing. František Veselka, CSc. (člen)
Ing. Tomáš Nepustil (člen)
Ing. Miroslav Skalka, Ph.D. (člen)
Ing. Marcel Janda, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2012-06-05
Defence
Student obhajoval diplomovou práci na téma Analýza tepelných vlastností synchronního stroje. Shrnul osnovu diplomové práce a popsal vytvoření modelu trakčního synchronního stroje potřebného pro následné simulace. Student uvedl porovnání proudění vzduchu v modelu stroje a porovnání teplot modelu motoru při různých otáčkách motoru. Student odpověděl na otázky komise.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení